填空题 15.微分方程y''+y=x2的通解为_____.
  • 1、
【正确答案】 1、{{*HTML*}}y=C1cosx+C2sinx+x2-2    
【答案解析】这是一个二阶线性常系数非齐次微分方程求通解问题.
首先求y''+y=0的通解.y''+y=0的特征方程为r2+1=0,特征根为r=±i,所以其通解为
Y=C1cosx+C2sinx.
其次求y''+y=x2的一个特解.设其一个特解为y*=Ax2+Bx+C,则y*'=2Ax+B,y*''=2A,将其代入到y''+y=x2并化简,得
Ax2+Bx+2A+C=x2
比较等式两边x同次幂的系数,得
A=1, B=0, 2A+C=0,
所以A=1,B=0,C=-2,故y*=x2-2.
最后写出y''+y=x2的通解,为
y=Y+y'=C1cosx+C2sinx+x2-2.